为了解决能源的可再生及将CO2变废为宝等问题，科学家借鉴自然界的光合作用原理，通过“人工”...

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为了解决能源的可再生及将CO2变废为宝等问题，科学家借鉴自然界的光合作用原理，通过“人工” 光合作用合成了甲醇等液态燃料，因此甲醇又被称为液态太阳燃料。液态太阳燃料的合成及应用如下图所示。请回答：

(1) 联系自然界的光合作用原理，并结合上述图示，写出“人工”光合作用的化学方程式；______；在图示转化过程中，太阳能除了储存在甲醇中，还储存在_____中(填化学式)。

(2)图中热催化过程的反应原理为CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g)△H。

已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O (g)△H1= -483.6 kJ•mo1-1；

2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H2=-1352.86 kJ•mol-1

△H =_____________。

(3)实验室对热催化反应进行模拟探究：一定温度下，向容积均为2 L 的恒容密闭容器中分别通入1.0 mol CO2(g)和3.0 mol H2(g)，在不同催化剂X、Y 的催化下发生反应。测得5 min时，CO2转化率与温度的变化关系如图所示。

①该反应适宜选用的催化剂为__________(填“X'”或 “Y”)。

②T1K时，a点对应容器在0～5 min内的平均反应速率v(H2)=______；b、c点对应状态下反应物的有效碰撞几率b______c(填“＞”“＜”或“=”)，原因为___________。

③T2K时，若反应前容器内的压强为p，则该温度下反应的平衡常数KP=_________。 (KP为用分压表示的平衡常数)。

(4)我国化学家结合实验和计算机模拟结果，研究得出热催化反应的一种可能历程如图所示，其中自由基用“•”标出，过渡态用TS表示。

四个过渡态中对反应速率影响最大的是____，理由为____；该步骤的化学方程式为____。

高三化学综合题困难题

少年，再来一题如何？

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为了解决能源的可再生及将CO2变废为宝等问题，科学家借鉴自然界的光合作用原理，通过“人工” 光合作用合成了甲醇等液态燃料，因此甲醇又被称为液态太阳燃料。液态太阳燃料的合成及应用如下图所示。请回答：
(1) 联系自然界的光合作用原理，并结合上述图示，写出“人工”光合作用的化学方程式；______；在图示转化过程中，太阳能除了储存在甲醇中，还储存在_____中(填化学式)。
(2)图中热催化过程的反应原理为CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g)△H。
已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O (g)△H1= -483.6 kJ•mo1-1；
2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H2=-1352.86 kJ•mol-1
△H =_____________。
(3)实验室对热催化反应进行模拟探究：一定温度下，向容积均为2 L 的恒容密闭容器中分别通入1.0 mol CO2(g)和3.0 mol H2(g)，在不同催化剂X、Y 的催化下发生反应。测得5 min时，CO2转化率与温度的变化关系如图所示。
　
①该反应适宜选用的催化剂为__________(填“X'”或 “Y”)。
②T1K时，a点对应容器在0～5 min内的平均反应速率v(H2)=______；b、c点对应状态下反应物的有效碰撞几率b______c(填“＞”“＜”或“=”)，原因为___________。
③T2K时，若反应前容器内的压强为p，则该温度下反应的平衡常数KP=_________。 (KP为用分压表示的平衡常数)。
(4)我国化学家结合实验和计算机模拟结果，研究得出热催化反应的一种可能历程如图所示，其中自由基用“•”标出，过渡态用TS表示。
四个过渡态中对反应速率影响最大的是____，理由为____；该步骤的化学方程式为____。

高三化学综合题困难题查看答案及解析
“液态阳光”是指由阳光、二氧化碳和水通过人工光合得到的绿色液态燃料。下列有关“液态阳光”的说法错误的是
A. CO2和H2O转化为“液态阳光”过程中同时释放能量
B. 煤气化得到的水煤气合成的甲醇不属于“液态阳光”
C. “液态阳光”行动有利于可持续发展并应对气候变化
D. “液态阳光”有望解决全球化石燃料不断枯竭的难题

高三化学单选题简单题查看答案及解析
能源短缺是人类面临的重大问题．甲醇是一种可再生能源．具有广泛的开发和应用前景．因此甲醇被称为21世纪的新型燃料．
（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应A：CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g）△H₁
反应B：CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）△H₂
①下列条件中，能说明反应A达到平衡状态的是________．
A．生成甲醇的速率与生成水的速率相等    B．v（H₂）/3=v（CH₃OH）
C．恒容容器中，体系的压强不再改变      D．恒容容器中，混合气体密度不再发生改变
②在一定的压强下，将CO与H₂的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇，则
△H₂________0，△S________0（填“＞”、“=”或“＜”）．
③对于反应B，若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是________．
A．升高温度                        B．将CH₃OH（g）从体系中分离
C．充入He，使体系总压强增大        D．按原比例再充入CO和H．
④某温度下，将2mol CO和6mol H₂，充人2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c（CO）=0.2mol•L^-1，则CO的转化率为________，则该温度下该反应的平衡常数为________．
（2）已知在常温常压下：
①2CH₃OH（I）十3O₂（g）=CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-1275.6kJ•mol^-1
②2CO（g）+O₂ （g）═2CO₂ （g）△H=-566.0kJ•mol^-1
③H₂O（g）═H₂O（l）△H=-44.0kJ．mol^-1
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式________．
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开犮和应用前景。工业上通过媒的气化生成的CO和H2合成甲醇，反应原理为：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)
(1)在一容积可变的密闭容器中充有10 mol CO和20mol H2，在催化剂作用下发生反应生成甲醇。CO的平衡转化率(a)与温度(T)、压强(p)的关系如图1所示。
①合成甲醇的反应为_____(填“放热”或“吸热”)反应。判断理由是_________。平衡常数KA_____KC(填“>”、“<”或“=”)。
②下列有关该反应的说法正确的是_____(填字母序号)。
A.当v(CO)生成=2v消耗(H2) 时该反应达到平衡状态
B.其它条件不变，只改变CO和H2的投料量，该反应的焓变发生改变
C.在反应过程中混合气体的密度和相对平均分子质量均不发生变化
D.使用催化剂可以减小反应的活化能
(2)下列措施可以提高甲醇产率的是________。
A.压缩容器体积
B.恒容条件下充入He，使体系总压强增大
C.将CH3OH (g)从体系中分离
D.恒压条件下再充入10mol CO和20mol H2
(3)甲醇一一空气燃料电池装置如图2所示。
①该电池甲电极的电极反应式为_________。
②若用此甲醇燃料电池电解200mL —定浓度NaCl与CuSO4的混合溶液（电极为惰性电极，不参与反应），电极产生气体体积（标况下）与电解时间的关系图如图3所示，此溶液中硫酸铜的浓度为______mol/L。

高三化学简答题困难题查看答案及解析
最近，中国科学家在《焦耳》杂志在线发表的一篇论文中首提“液态阳光”，即“太阳燃烧”，属于可再生绿色液态燃料。某模拟“人工树叶”的“液态阳光”电化学实验装置如图所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料异丙醇(CH3)2CHOH。下列说法正确的是
A.该装置将化学能转化为光能和电能
B.a电极反应为3CO2+ 16H+- 18e-= (CH3)2CHOH + 4H2O
C.该装置工作时，H+从b极区向a极区迁移
D.异丙醇可发生氧化反应、还原反应、取代反应和聚合反应

高三化学单选题困难题查看答案及解析
甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。因此甲醇被称为21世纪的新型燃料。请回答下列问题：
(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应A：
反应B：
①对于反应A达平衡后，若容器容积不变，下列措施可增加转化率的是_______。
A.升高温度                          增加的量
C.充入He，使体系总压强增大            按原比例再充入和
②对于反应A，保持其它条件不变，采用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种催化剂，反应进行相同时间后，的转化率随反应体系的温度变化如图所示：
点中反应一定处于平衡状态的点是_________，理由是_____；的转化率a点比c点高的原因是_____。
③某温度下，将和，充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得，则该温度下该反应的平衡常数为_______________。
(2)在温度时，将和充入一恒容密闭容器中，充分反应达到平衡后，若转化率为a，则容器内的压强与起始压强之比为_________。
(3)在直接以甲醇为燃料的电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为_____。理想状态下，该燃料电池消耗所能产生的最大电能为695kJ，则该燃料电池的理论效率为____________保留三位有效数字已知：的燃烧热；燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
能源短缺是人类面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。因此甲醇被称为21世纪的新型燃料。
（1）已知在常温常压下：
① 2CH₃OH(l)+3O₂(g)   2CO₂(g)+4H₂O(g) △H= －1275.6 kJ·mol^—1
② H₂O(l)   H₂O(g)                     △H=+ 44.0 kJ.mo^—¹
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式。
（2）工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)。图1表示反应中能量的变化；图2表示一定温度下，在体积为2L的密闭容器中加入4mol H₂和一定量的CO后，CO和CH₃OH(g)的浓度随时间变化图。
①在“图1”中，曲线________（填“a”或“b”）表示使用了催化剂。
②能判断该反应在“图2”所在条件下是否已达化学平衡状态的依据是________。（双选）
A．容器中压强不变               B．体系的密度不随时间改变
C．v_正(H₂)=2v_逆(CH₃OH)           D．CO与H₂的物质的量的比不随时间改变
③计算该温度下CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)的化学平衡常数K=________ 。
④请在“图3”中画出平衡时甲醇百分含量（纵坐标）随温度（横坐标）变化的曲线，要求画压强不同的2条曲线（在曲线上标出P₁、P₂，且P₁<P₂）。
（3）CaSO₄是一种微溶物质，已知K_sp（CaSO₄）=9.10×10^－⁶。现将c mol·L^－¹ CaCl₂溶液与2.00×10^－² mol·L^－¹ Na₂SO₄溶液等体积混合生成沉淀，则c的最小值是 ________（结果保留3位有效数字）。

高三化学计算题中等难度题查看答案及解析
“一带路”为中国化工企业开辟了新的国际市场，能源环保是基础。在能源领域科学家提出构想——富集空气中的CO2，并使之与H2反应生成可再生能源甲醇.流程如下：
(1)在合成塔中，若有4400gCO2与足量H2完全反应，生成气态的H2O和气态甲醇，可放出5370kJ的热量,写出该反应的热化学方程式________________。
(2)一定条件下，向2L恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2在不同催化剂作用下发生反应I、反应II、反应III，相同时间内CO2的转化率随温度变化如图1所示:
①催化效果最佳的反应是_________(填“反应I”、“反应II”、“反应III”)。
②b点反应速率v(正)______v(逆) (填“>”、“=”或“<”)。
③若此反应在a点时已达平衡状态，a点的转化率比c点高的原因是_________。
(3)选取合适的催化剂发生上述反应，测得甲醇的产率与反应温度、压强的关系如图2。
④分析图中数据可知,在220℃、5.0MPa时，CO2的转化率为________；将温度降低至140℃、压强减小至2.0MPa，CO2的转化率将_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
⑤200℃、2.0MPa时，将amol/LCO2和3amol/LH2充入VL密闭容器中，在催化剂作用下反应达到平衡。根据图中数据计算所得甲醇的质量______g(用含a、V的代数式表示)。
(4)用NaOH溶液吸收CO2所得饱和碳酸钠溶液可以对废旧电池中的铅膏(主要成分PbSO4)进行脱硫反应。已知Ksp(PbSO4)=1.6×10-8，Ksp(PbCO3)=7.4×10-14，PbSO4(s)+CO32-(aq)==PbCO3(s)+SO42-(aq)，则该反应的平衡常数K=___(保留三位有效数字)；若在其溶液中加入少量Pb(NO3)2晶体，则c(SO42-):c(CO32-)的比值将_____(填“增大”、“减小”或“不变”)。

高三化学综合题困难题查看答案及解析
能源短缺是人类面临的重大问题．甲醇是一种可再生能源．具有广泛的开发和应用前景．因此甲醇被称为21世纪的新型燃料．
（1）已知在常温常压下：
①2CH₃OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=^_1275.6kJ•mol^-1
②H₂O（l）═H₂O（g）△H=+44.0kJ．mol^-1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式：______．
（2）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应A：CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g）△H₁
反应B：CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）△H₂
取五份等体积CO₂和H₂的混合气体（物质的量之比均为1：3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ（CH₃OH）与反应温度T的关系曲线如图所示，则上述CO₂转化为甲醇的反应的△H₁______0（填“＞”、“＜”或“=”）．
②对于反应A，若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是______．
A．升高温度 B．增加CO₂的量
C．充入He，使体系总压强增大 D．按原比例再充入CO₂和H₂
③某温度下，将4mol CO和12mol H₂，充人2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c（CO）=0.5mol•L^-1，则该温度下该反应的平衡常数为______．
④．某种甲醇-空气燃料电池是采用铂作为电极，稀硫酸作电解质溶液．其工作时负极的电极反应式可表示为______
（3）对燃煤烟气中的SO₂、NO₂设物质的量之比为1：1，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥，则该反应的化学方程式为______．
（4）在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液，使溶液的pH=7，则溶液中c（Na⁺）+c（H⁺）______ c（NO₃^-）+c（OH^-）（填写“＞”“=”或“＜”）

高三化学解答题中等难度题查看答案及解析
能源短缺是人类面临的重大问题．甲醇是一种可再生能源．具有广泛的开发和应用前景．因此甲醇被称为21世纪的新型燃料．
（1）已知在常温常压下：
①2CH₃OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=^_1275.6kJ•mol^-1
②H₂O（l）═H₂O（g）△H=+44.0kJ．mol^-1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式：______．
（2）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应A：CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g）△H₁
反应B：CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）△H₂
取五份等体积CO₂和H₂的混合气体（物质的量之比均为1：3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ（CH₃OH）与反应温度T的关系曲线如图所示，则上述CO₂转化为甲醇的反应的△H₁______0（填“＞”、“＜”或“=”）．
②对于反应A，若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是______．
A．升高温度 B．增加CO₂的量
C．充入He，使体系总压强增大 D．按原比例再充入CO₂和H₂
③某温度下，将4mol CO和12mol H₂，充人2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c（CO）=0.5mol•L^-1，则该温度下该反应的平衡常数为______．
④．某种甲醇-空气燃料电池是采用铂作为电极，稀硫酸作电解质溶液．其工作时负极的电极反应式可表示为______
（3）对燃煤烟气中的SO₂、NO₂设物质的量之比为1：1，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥，则该反应的化学方程式为______．
（4）在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液，使溶液的pH=7，则溶液中c（Na⁺）+c（H⁺）______ c（NO₃^-）+c（OH^-）（填写“＞”“=”或“＜”）

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